二元过晶铝硅合金的组织与性能研究

采用了Ｐ、Ｓｒ、Ｃｅ三种变质制剂，对含硅量为１３％－２１％的二元过共晶铝硅合金进行了变质处理，证明磷具有最佳的变质效果，可使初晶硅的晶粒度减小一半以上。变质后的合金中，随着硅合金的增加，初晶硅的晶粒度变化不大，合金的塑性和强度下降，随着变形量的增大，初晶硅的晶粒显著减小而数量明显增多，塑性明显改善。     

不同变质剂对细晶铝锭共晶铝硅合金微观组织的影响

利用金相显微镜和扫描电镜研究了RE、P和P＋RE变质对细晶铝锭共晶铝硅合金组织中硅相的影响。结果表明,RE是共晶铝硅合金很好的变质剂,它可以球化共晶硅,当RE加入量为0．5％时,共晶硅相尺寸最小,达到2．7μm,圆形度为0．8;当RE加入量大于0．6％时,共晶硅相粗化,并且组织中出现了初晶硅。P变质对共晶铝硅合金组织有显著的影响,使组织在共晶成分出现初晶硅,对共晶硅没有变质作用。P＋RE联合变质时,P有毒化RE变质共晶硅的作用,合金组织中的共晶硅没有单独RE变质时球化的好;当P加入量为0．1％,RE加入量为0．4％时合金组织中初晶硅最小,为14．5μm,达到联合变质的最佳效果。     

Sr-Zr复合处理铝-硅铸造合金的研究

研究了Sr-Zr复合处理铝-硅铸造合金的工艺及其对近共晶铝-硅合金组织与性能的影响。结果表明，通过Sr-Zr复合处理可使近共晶铝-硅合金获得明显的细化效果，平均晶粒度可降至100μm左右，同时共晶硅仍保持良好的变质状态，从而显著提高了合金铸件的强度和塑性。     

过共晶铝硅合金中初晶硅的变质机理探讨

过共晶铝硅合金中的初晶硅由于晶粒粗大并且有尖锐的棱角,严重的削弱了合金的机械性能,通常我们采用变质处理工艺来改善这一现象。目前很多研究表明硅元素变质的机理主要是孪晶凹谷机制。但是研究的对象都集中于亚共晶铝硅合金中的共晶硅。而对于含硅量高的过共晶铝硅合金．目前的研究内容是过共晶铝硅合金中的共晶硅或磷元素变质中的初晶硅的变质机理。对于钠盐变质的过共晶组织中初晶硅的变质机理未见报道．而恰恰初晶硅对过共晶组织性能的影响最深刻。因此实验研究对象锁定为钠盐变质的初晶硅变质机理。并且使用透射电子显微镜．通过标定透射衍射斑点研究硅相的变质机理。结果证明：变质元素的富集和择优吸附对共晶硅和初晶硅都是有效的,但实际上变质元素对两种硅相的变质效果是不同的。     

复合变质对Al-20%Si合金耐磨性能的影响

在不同P、RE添加量下对P-RE复合变质和未变质的过共晶铝硅合金的耐磨性进行了研究。结果表明:P-RE复合变质明显提高了合金的耐磨性,当加入0.08%P和0.6%RE时,合金的耐磨性达到最佳,磨损失重量从未变质的5.2mg降低到4.225mg,减少了19%。磨损主要为磨粒磨损,磨粒来源是硅相的破碎剥落。合金耐磨性能的改善与复合变质引起的共晶硅和初晶硅颗粒的细化和合金强度、塑性的提高有关。     

Al-P变质对过共晶Al-Si合金组织与力学性能的影响

介绍了磷变质处理对过共晶铝硅合金显微组织的影响.首先采用不同含量的磷变质剂细化变质初晶硅,然后采用热处理的方式细化共晶硅,得到了磷变质剂的最佳加入量,并介绍了细化后合金的组织和力学性能.结果表明,通过该工艺能得到完全粒化的共晶硅,初晶硅晶粒较小,平均晶粒尺寸约为15μm.经T6处理后材料的抗拉强度可以达到358.367 MPa.     

稀土Pr对Al-16%Si组织的影响

采用稀土Pr对高耐磨过共晶A1-16%Si合金进行变质处理,运用金相显微镜观察合金的组织形貌,研究工艺参数对合金微观结构的影响,提出了稀土Pr的变质机理.结果表明:稀土Pr通过吸附在硅相结晶前沿.抑制了较大过冷度的产生,对初晶硅和共晶硅具有明显的变质效果.随着稀土含量的增加,粗大的初晶硅变成了细小的板条状.共晶硅从针片状变成了球状,α-Al从树枝状变成了球状;随着变质时间的延长,板条状初晶硅变得越来越细小.共晶硅的尺寸先是慢慢减小,然后又逐渐增大,稀土对α-Al的变质效果减弱;随着变质温度的升高,稀土对初晶硅的变质作用加强.而对共晶硅的变质作用减弱.     

浇注温度及变质工艺对初生硅形态的影响

介绍了过共晶铝硅合金的细化变质方法和进展以及对变质工艺的影响因素,分析了过共晶铝硅合金的主要性质,研究了磷变质时,变质温度、浇注温度等工艺参数对过共晶Al-Si合金初晶硅细化的影响。结果发现采用磷变质合金,变质后初晶硅组织分布均匀,平均晶粒尺寸约为35μm,810℃浇注时的铸造组织最佳。     

Al-5Ti-1B和Al-P中间合金对Al-Si合金的联合变质作用

研究了Al-5Ti-1B和Al-P中间合金对Al-Si活塞合金组织和性能的影响。结果表明，加入0．2％Al-5Ti-1B中间合金能使经Al-P中间合金变质过的ZL109合金的共晶团和初晶硅进一步细化，抗拉强度也明显提高。随着Al-5Ti-1B加入的增加这种细化作用逐渐减小，当Al-5Ti-1B的加入量为2％时甚至使ZL109中的初晶硅变粗，抗拉强度也随之降低。     

熔体过热处理对过共晶Al-Si合金微观组织的影响

研究了熔体过热处理对于含12.6％、15％、18％和25％Si的过共晶铝硅合金组织形貌的影响.熔体过热处理温度范围600～1100℃,恒定冷却速度为3.5 K/s,利用CAZ-2MAY金相分析软件测试了初晶硅的粒子形貌、尺寸分布、初晶硅粒子的体积百分含量及形状因子.结果显示,随着熔体过热处理温度的升高,初晶硅粒子的微观组织形态发生变化,初晶硅粒子尺寸呈现持续减小的趋势,有明显的变质效果;初晶硅体积分数呈现小幅度的降低.     

Ba—P复合变质对铝硅合金初晶硅的细化作用

研究了钡、磷及钡磷复台变质对过共晶铝硅合金初晶硅的细化作用，发现钡变质可细化初晶硅的尺寸，同时使硅晶体由板块状改变为树枝状；磷变质可明显细化初晶硅，但对其形状因子改变不大；但磷复合变质综合了二者的优势。硅晶体表面有钡或钡的化合物的吸附，认为吸附抑制机制是钡变质的实质。     

变质工艺影响过共晶Al-Si合金初晶硅细化的研究

研究了磷变质时,变质剂、变质温度、变质时间、浇注温度等工艺参数对过共晶Al-Si合金初晶硅细化的影响。结果表明,上述工艺参数严重影响初晶硅的变质效果。当采用赤磷 铝粉 熔剂变质时,磷较易被吸收,变质后,合金中初晶硅含量较高。采用磷变质A390合金的最佳变质温度为800℃,变质后初晶硅组织分布均匀,平均晶粒尺寸约为13μm。高于此温度,初晶硅晶粒发生长大;低于此温度,初晶硅发生聚集。磷变质的最佳变质时间为20~30分钟。浇注时,800℃的铸造组织最佳,降低浇注温度,初晶硅晶粒严重聚集;升高浇注温度,晶粒变粗。     

Sr-PM复合变质过共晶铝硅合金

研究了PM和Al-10Sr复合变质过共晶铝硅合金A390.考察了复合变质剂的加入顺序、加入量以及变质的长效性.试验发现:PM和Sr复合变质剂的加入顺序对过共晶铝硅合金A390变质效果影响很大,先加入PM变质剂,后加入Sr变质剂,变质后初晶硅呈现开花状形貌,共晶硅为细小的圆点状;先加入Sr变质剂,后加入PM变质剂,初晶硅变质效果明显优于单独PM变质效果.加入PM质量分数为1%时,Al-10Sr变质剂的最佳加入量为合金质量的0.4%,变质后初晶硅平均尺寸可达到35 μm,而且PM与Sr复合变质具有很好的长效性.     

Sb变质对铝硅合金组织的影响

研究了较高含量的Sb元素作为变质剂对亚共晶铝硅合金与过共晶铝硅合金组织的影响。结果表明,大量的Sb元素对Al-5%Si和Al-10%Si亚共晶铝硅合金中共晶硅有很好的细化作用,使共晶硅厚度减小,AlSb作为异质核心,使共晶硅数量增加。但较高含量的Sb对Al-20%Si过共晶铝硅合金的细化产生了不利影响,使初晶硅变得粗大,出现了偏析,因此对过共晶铝硅合金进行Sb变质时,应与P变质剂作复合变质剂用。     

复合变质对Al-20Si合金冲击性能的影响

在不同P、RE添加量下对P-RE复合变质和未变质的过共晶铝硅合金的冲击韧度进行了研究.结果表明,P-RE复合变质明显提高了合金的冲击韧度,当加入0.08%的P和0.6%的RE时,合金的冲击韧度达到最佳,合金的冲击韧度从未变质的9.786 2 J/cm2提高到11.009 8 J/cm2,提高了12.5%.冲击断裂机制主要是脆性断裂,也伴随有韧度断裂.合金冲击韧度的改善与复合变质引起的共晶硅和初晶硅颗粒的细化和合金强度、塑性的提高有关.     

铝硅合金变质机理的新发展和新观点（下）

铝硅合金变质机理的新发展和新观点（下）上海交通大学黄良余３铝硅共晶合金初晶硅及共晶硅晶体生长形态观察［２］通过引入特定晶面单晶籽晶，系统地观察了变质前后初晶硅的生长形态，发现变质剂既影响硅相的成长，同时减少了活性基底的数目，使晶胚“毒化”，也影响硅相...     

过共晶铝硅合金显微组织细化新工艺

介绍了一种过共晶铝硅合金显微组织细化新工艺,该工艺首先采用磷变质剂细化变质初晶硅,然后采用热处理或热挤压变形 热处理细化共晶硅,得到了一种适合锻造用的合金组织,并介绍了细化后组织的力学性能。结果表明,采用该新工艺,可以得到共晶硅完全粒化,初晶硅晶粒较小,平均晶粒尺寸约为13μm,分布均匀的合金组织,热挤压 T6处理后材料的抗拉强度可以达到414.7 MPa,硬度(HB)为148,延伸率为0.5%。     

稀土La对ZL101A合金组织及性能的影响

在ZL101A合金中加入不同量La，研究了其微观／宏观组织和热处理后的性能。实验结果表明。在金属型铸造条件下，加入质量分数为0．6％左右的La对ZL101A合金具有最好的变质效果，共晶硅全部变为细小点状。稀土La的加入可将合金晶粒尺寸由未变质时的3mm细化到1mm。共晶硅变质以及晶粒细化主要是由于加入的La富集在共晶硅前沿，阻碍了共晶硅长大。合金抗拉强度和伸长率随着La的增加而提高，但La超过一定量后合金抗拉强度和伸长率均会有不同程度的降低。     

过共晶铝硅合金细化变质剂的研究

研究了一种过共晶铝硅合金的复合细化变质剂,具有同时细化初晶硅和变质共晶硅的良好效果,变质处理的过共晶铝硅合金中的块状初晶硅最大尺寸和杆状共晶硅长度尺寸均小于１００μｍ,其力学性能超过了目前国内外相同成分的过共晶铝硅合金。     

过共晶铝硅合金的磷锶复合变质

利用金相显微镜、扫描电镜和X-射线,研究了P、Sr、P+Sr变质对Al-25％Si的影响,考察了变质剂的加入顺序、加入量,结果表明:P对初晶硅有很好的变质效果,对共晶硅没有变质作用;Sr对共晶硅变质效果好,对初晶硅变质效果不明显;P+Sr复合变质时,先加Sr后加P,Sr加入量为0.8％,P加入量为1.0％时,合金组织中...